包括AppleWatch、Fitbit和其他生命體征監視器在內的可穿戴電子產品正變得越來越受歡迎。但另一種創新正在發展：內置電子設備和傳感器的可穿戴面料。這些面料可以用來制作衣服來監測我們的生命體征。這些創新將帶來哪些機遇和挑戰?

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為什么是可穿戴設備?

隨著物聯網的飛速發展，可穿戴設備因其誘人的潛在應用而成為最新的物聯網前沿。可穿戴設備的優點包括方便、易用和實時服務。然而，如果我們真的要擴展到當前的應用程序之外，還需要克服一些令人生畏的設計和開發挑戰。

傳統的醫療可穿戴設備：蘋果(Apple)、Fitbit

可穿戴物聯網分為四類：健康、娛樂、跟蹤和定位以及安全。到目前為止，蘋果和Fitbit等公司提供的以娛樂為導向的可穿戴設備可以幫助用戶監控自己的體重和運動量。使醫生能夠遠程監控患者的醫療級可穿戴設備屬于第一類。但可穿戴設備可以做得更多。他們還可以為老年人提供緊急護理，監測嬰兒，并在臨床試驗期間幫助收集數據。

新的可穿戴設備

不那么明顯，更舒服

新的可穿戴設備將為用戶提供更多的選擇，而不僅僅是以手表的方式佩戴，這對那些不愿意為自己的可穿戴設備做廣告的人來說是一個加分。將物聯網設備嵌入戒指、手鐲、皮帶和眼鏡等其他配件中，可穿戴的用途就不那么明顯了。

面料中內置傳感器

將物聯網傳感器嵌入到襯衫、褲子、襪子或鞋子的織物中是侵入性最小的方法。折疊和拉伸以適合身體的衣服可以包含收集數據的電子元件。與織物接觸的皮膚或汗液產生的數據可能包括佩戴者的心率、血壓、血糖水平、血氧水平、體溫和活動。例如，醫療技術初創公司Rhaeos最近開發了一種可穿戴設備，用于對患有腦積水的患者進行無創監測。此外，可穿戴設備還可以用來監視、跟蹤和保護消費者最關心的人。

嬰兒猝死綜合癥是新父母的噩夢。這是一個相對罕見但很關鍵的現象。除此之外，其原因仍不得而知。大多數(如果不是全部的話)父母都在半夜起床檢查新生兒的呼吸狀況，這加劇了他們的疲憊和睡眠不足。讓寶寶穿一件用物聯網織物制成的襯衫，并通過一個應用程序跟蹤寶寶的呼吸，可以幫助父母放松，睡得比依賴傳統的嬰兒監護儀更好。該應用程序會提醒父母呼吸異常或中斷。總部位于紐約的初創公司Nanit為新生嬰兒及其睡眼朦朧的父母開發了這樣一款可穿戴設備。

物聯網織物還可用于跟蹤老人、醫院患者和兒童。織物中的GPS跟蹤器可以發送警報，例如，當癡呆癥患者走失或青少年未在預期時間到達目的地時。這種可穿戴設備也可用于高風險環境，如建筑工地或登山探險，在那里每個人的行蹤都必須交代清楚。

由于由物聯網織物制成的衣服與身體有許多接觸點，因此也有可能在系統中包含比其他類型的可穿戴設備所允許的更多功能。例如，物聯網襯衫可以獲得額外的血氧和血糖水平數據，而不僅僅是監測用戶的心率和活動水平。這樣，對用戶的觀察就會更全面、更準確。

設計挑戰

站在新的前沿無疑是令人興奮的，但也具有挑戰性。除了靈活易用的人機界面外，物聯網面料還需要耐寒、精準、自給自足。

耐寒性：振動、碰撞、日常磨損;可機洗

例如，一旦有人穿上一件用物聯網織物制成的襯衫，這件襯衫或任何其他物聯網服裝將體驗到與用戶體驗相同的振動、碰撞和日常磨損。因此，織物需要增韌以保持完整性和功能性，如果可機洗的話更是如此。由于加固物聯網設備通常需要在設備周圍添加保護材料，因此不清楚如何將此策略應用于物聯網織物而不影響其靈活性或耐磨性。

準確性：如何確保在數據收集過程中與患者保持一致和統一的接觸

物聯網織物的磨損也可能影響其收集數據的準確性。安裝更多的傳感器或不同類型的傳感器將有助于確保數據的準確性。使用附加的和不同的傳感器，可以交叉引用和支持不同類型的數據。

多個傳感器還可以延長產品壽命，即使一個或多個傳感器停止工作，也可以繼續進行數據收集和分析。然而，在織物中嵌入多個傳感器會增加設計成本和復雜性。

數據收集：傳感器需要小型化

另一個挑戰是如何在不影響織物紋理的情況下在織物中包含多個傳感器。使傳感器小型化可能是一種使其對佩戴者更透明的方法。然而，傳感器也必須執行，以便連續地收集和傳輸數據。平衡性能和外形因素的斗爭可能會造成發展瓶頸。

能源供應：太陽能;獲取身體熱量，運動

最后，物聯網結構所做的一切都需要穩定的電源支持。物聯網結構面臨著與其他物聯網設備相同的問題，即如何在保持高性能的同時盡可能高效地消耗盡可能少的能源。使用低功耗微控制器單元和睡眠模式可能是一個很好的方式來節省能源。另一方面，無需更換過期電池即可獲得能量也有助于提高能效。

許多研究都在從身體熱量和運動或振動中獲取能量。然而，增加從環境中獲取能量并將其提供給織物物物聯網系統的能力將增加設計、開發和生產的復雜性。

未來展望

全球越來越多的老年人將繼續推動對新的可穿戴技術的需求。就像藍牙飾品在珠寶市場上留下的印記一樣，可穿戴設備也可能對時尚行業的服裝行業產生影響。

設計物聯網織物和擴大其生產規模將是非常困難的，但沒有人能說這是不值得的。畢竟，這種努力將使織物將物聯網的力量帶到日常生活中。這種技術的潛在應用僅受人的想象力的限制。